CN115140916A - 一种深度压榨脱水设备 - Google Patents

Abstract

本发明适用于污水处理技术领域，提供了一种深度压榨脱水设备。所述深度压榨脱水设备包括：机架；挤压机构，设置在所述机架上，用于挤压物料；进料机构，与所述挤压机构连接，用于为挤压机构提供物料；滤液机构，设置在所述挤压机构上，用于将挤压物料的产生液体滤除；卸料机构，设置在所述挤压机构的排料处，用于卸出挤压成型的固体物料。本发明通过挤压机构、滤液机构和卸料机构实现物料的物化调理、真空、加压或干燥，对含水率较高的污泥进行进一步脱水至含水率60％以下；通过使用污泥深度脱水技术，不仅使得污泥总的数量和体积大大降低，同时极大减少后续处置资本投入和运输管理费用。

Description

一种深度压榨脱水设备

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，尤其涉及一种污泥压榨脱水设备。

背景技术

工业生产或市政污水处理过程中所产生的半固态非牛顿物料具有较高的含水量。物料在排放或运输过程中，为了避免物料中的污水对环境造成二次污染，需对物料进行脱水处理。物料脱水是污泥处理的关键步骤之一，主要目的是降低物料中的水分，便于后续的运输或处置。

目前行业领域内的污泥脱水方式都是以机械脱水为主，应用较广的机械脱水设备包括带式压滤机、板框压滤机、沉降离心机等。这些脱水设备有着压滤压力小、压滤效率低等缺陷，很难将脱水后的污泥含水率(质量浓度)降低至 60％以下，因而给后续物料处理处置带来困难。

因此亟需进一步提高剩余污泥脱水效率，实施深度脱水，以进一步降低处理后污泥含水率，才能够实现大规模减量化。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种污泥压榨脱水设备及其脱水方法，旨在解决污泥脱水后含水率高的问题，可实现将污泥从含水率脱水至60％以下。

本发明实施例是这样实现的，一种深度压榨脱水设备，所述深度压榨脱水设备包括：

机架；

挤压机构，设置在所述机架上，用于挤压物料；

进料机构，与所述挤压机构连接，用于为挤压机构提供物料；

滤液机构，设置在所述挤压机构上，用于将挤压物料的产生液体滤除；

卸料机构，设置在所述挤压机构的排料处，用于卸出挤压成型的固体物料。

本发明实施例的另一目的在于一种深度压榨脱水方法，所述深度压榨脱水方法应用于所述的深度压榨脱水设备，包括以下步骤：

启动第二液压缸，将活塞带动至上限位；

开启进料机构的阀芯，将物料导入压滤料缸中；

检测压滤料缸内的压力值，当压力值达到设定的第一阈值时，关闭所述阀芯；

启动第一液压缸，带动所述活塞挤压所述压滤料缸中的物料，当压滤料缸内的压力值达到第二阈值时，暂停所述第一液压缸，对所述压滤料缸中的物料进行保压；

启动所述滤液机构的排水件，通过滤水管滤除所述活塞内腔的液体；

继续挤压以及保压物料若干次，直到所述活塞内没有液体渗出；

依次启动所述第二液压缸和第一液压缸，将所述活塞和所述压滤料缸依次与挤压完成的物料分离；

启动驱动滚筒，通过滤带卸下挤压完成的物料；

启动清洗件，对所述滤带进行清洗。

本发明实施例提供的一种深度压榨脱水设备，通过挤压机构、滤液机构和卸料机构实现物料的物化调理、真空、加压或干燥，对含水率较高的污泥进行进一步脱水至含水率60％以下；通过使用污泥深度脱水技术，不仅使得污泥总的数量和体积大大降低，同时极大减少后续处置资本投入和运输管理费用，更重要的是使污泥后续处置途径更为广泛。

附图说明

图1为一个实施例提供的深度压榨脱水设备的主视图；

图2为一个实施例提供的深度压榨脱水设备的侧视图；

图3为一个实施例提供的深度压榨脱水设备A-A的剖视图；

图4为一个实施例提供的活塞的俯视图；

图5为一个实施例提供的活塞的剖视图；

图6为一个实施例提供的活塞A处的局部放大图；

图7为一个实施例提供的压滤料缸的结构图；

图8为一个实施例提供的活塞与进料机构的组合结构图。

附图标号：

100、机架；110、横梁；120、底座；130、立柱；

200、挤压机构；210、第一液压缸；220、第二液压缸；230、第三液压缸； 240、活塞；241、第一盖板；242、第二盖板；243、第一筒体；244、第一导向圈；245、密封槽；246、第一通孔；247、第二通孔；248、第三通孔；249、第四通孔；2410、滤布；250、压滤料缸；251、筋板；252、第二筒体；253、第二导向圈；

300、进料机构；310、进料管；320、阀芯；330、阀座；340、第四液压缸； 350、进料泵；

400、滤液机构；410、排水件；420、滤水管；

500、卸料机构；510、驱动滚筒；520、从动滚筒；530、滤带。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但除非特别说明，这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一xx脚本称为第二xx脚本，且类似地，可将第二xx脚本称为第一xx 脚本。

如图1-3所示，一个实施例中提供一种深度压榨脱水设备，所述深度压榨脱水设备包括：

机架100；

挤压机构200，设置在所述机架100上，用于挤压物料；

进料机构300，与所述挤压机构200连接，用于为挤压机构200提供物料；

滤液机构400，设置在所述挤压机构200上，用于将挤压物料的产生液体滤除；

卸料机构500，设置在所述挤压机构200的排料处，用于卸出挤压成型的固体物料。

在本实施例中，物料一般都是固液混合物，比如污泥。污泥深度脱水是指通过挤压机构、滤液机构和卸料机构实现物化调理、真空、加压或干燥等技术，对含水率较高的污泥进行进一步脱水至含水率60％以下，甚至更低。通过使用污泥深度脱水技术，不仅使得污泥总的数量和体积大大降低，同时极大减少后续处置资本投入和运输管理费用，更重要的是使污泥后续处置途径更为广泛。

在一个实施例中，如图1-3所示，所述机架100包括横梁110、底座120和若干立柱130；

所述立柱130的两端分别连接所述横梁110和所述底座120，所述挤压机构 200设置在所述横梁110上，且所述挤压机构200与所述立柱130滑动连接。

在本实施例中，所述机架100由左右对称分布的四个立柱130构成，立柱130上端通过螺母组件固定连接横梁110及底座120的左右两端，所述立柱130 的下部通过螺母组件固定连接所述底座120的左右两端。立柱130是本装置的连接及承重部件，立柱130采用热轧圆钢加工制作的阶梯型结构，其下端有连接板，连接预埋螺栓即可实现固定。横梁110和底座120为结构件，由钢板拼焊而成。立柱130与挤压结构200中的活塞240和压滤料缸250滑动连接，活塞240中设置有第一导向圈244，压滤料缸250上设置有第二导向圈253，第一导向圈244和第二导向圈253分别与立柱130滑动连接。立柱130不仅为整个装置提供支持力，还具有导向的功能，当活塞240和压滤料缸250运动时，立柱130能保证物料受到垂直于底座120的力，进而提高挤压机构200的挤压效果。此外，机架的具体设置决定了本方案的结构是比较紧凑的，占地面积小，使用维修方便。

在一个实施例中，如图1-3所示，所述挤压机构200包括第一液压缸210、第二液压缸220、第三液压缸230、活塞240和压滤料缸250；

所述第一液压缸210一端连接所述活塞240，另一端连接所述机架100，所述第一液压缸210用于挤压物料；

所述第二液压缸220一端连接所述活塞240，另一端连接所述机架100，所述第二液压缸220用于带动所述活塞240；

所述第三液压缸230一端连接所述压滤料缸250，另一端连接所述机架100；

所述活塞240与所述压滤料缸250滑动连接，所述进料机构300用于为压滤料缸250提供物料。

在本实施例中，横梁110上通过螺栓固定设置有第一液压缸210、第二液压缸220和第三液压缸230。其中，第一液压缸210设置有一根，设置在横梁110 和活塞240的中间位置，用于提供向下的挤压力压缩物料；第二液压缸220设置有四根，设置在活塞240的第一盖板241的四个角落处，用于带动活塞240 上行复位；第三液压缸230设置有四根，分别与压滤料缸250四个筋板251上的连接孔连接，用于升降所述压滤料缸250。

在本实施例中，如图4和图5所示，所述活塞240包括第一盖板241、第二盖板242、第一筒体243和第一导向圈244；所述第一盖板241上设置有所述第一导向圈244，所述第一导向圈244与所述机架100的立柱130滑动连接；所述第一盖板241和所述第二盖板242分别封住所述第一筒体243的两端；所述第一筒体243与所述压滤料缸250滑动连接；所述第一液压缸210和所述第二液压缸220分别连接所述第一盖板241。

在本实施例中，如图5和图6所示，所述第一筒体243上设置有密封槽245，所述密封槽245内设置有密封圈。

在本实施例中，如图7所示，所述压滤料缸250包括筋板251、第二筒体 252和第二导向圈253；所述筋板251与所述第三液压缸230连接；所述第二筒体252与所述活塞240的第一筒体243滑动连接；所述第二导向圈253与所述机架100的立柱130滑动连接。

活塞240依次从上到下设置有第一盖板241、第一筒体243和第二盖板242。所述第一筒体243侧壁上沿着圆周方向装配有多个密封槽245，密封槽245与密封圈连接，避免压滤料缸250中的物料受压外泄。第一导向圈244有4个，立柱130为导向柱，第一导向圈244与所述立柱130连接，组成滑动移动副。

压滤料缸250包括筋板251、第二筒体252和第二导向圈253，筋板251上设置有连接孔和第二导向圈253，连接孔用于连接第三液压缸230；第二筒体252 为筒状，两端通透，内部与第一筒体243滑动连接，其中第二筒体252的上端设置有活塞240，第二筒体252的下端放置在卸料机构500的滤带530上，滤带 530设置在底座120上；第二导向圈253有4个，第二导向圈253与所述立柱 130连接，组成滑动移动副。

本实施例通过设置第一液压缸210、第二液压缸220、第三液压缸230、活塞240和压滤料缸250的具体结构，使得物料得到在压滤料缸250中被挤压为料饼，以完成物料的脱水过程。立柱130分别与第一导向圈244和第二导向圈 253滑动连接，组成精密的滑动组合，立柱130使压滤料缸250和活塞240同轴运动，保证活塞240始终在压滤料缸250的中心往复运动；密封件在压滤料缸 250四周的变形及预应力一致，保证活塞240良好的密封效果。

本实施例利用液压系统压力能的变化来传递能量，经过控制阀、方向阀、管路、液压油进入第一液压缸210，推动固定在横梁110上的第一液压缸210带动活塞240向下移动，给料浆直接加压。在深度脱水过程中有保压阶段，保压过程中液压泵卸荷运行，压力下降到设定的幅度，加压至设定值继续保压，周而复始至脱水过程完成。系统运行功率消耗低，节能效果好。

在一个实施例中，如图8所示，所述进料机构包括进料管310、阀芯320、阀座330、第四液压缸340和进料泵350；

所述第一盖板241上设置有第一通孔246，所述第二盖板242上设置第二通孔247；

所述进料管310设置在所述第一通孔246中，所述阀座330导通所述进料管310和所述第二通孔247；

所述阀座330上设置有所述第四液压缸340，所述第四液压缸340连接所述阀芯320，所述阀芯320与所述第二通孔247滑动连接；

所述进料泵350与所述进料管310连接，用于为所述压滤料缸250供料。

在本实施例中，在进料过程中，通过所述第四液压缸340开启进料机构的阀芯320，将物料导入压滤料缸250中；待过滤的料浆填满压滤料缸250，检测压滤料缸250内的压力值，当压力值达到设定的阈值时，通过所述第四液压缸 340关闭进料机构的阀芯320。关闭后的阀芯320呈密封状态，避免物料挤压时产生回流。在活塞240的第一盖板241和第二盖板242上径向开设第一通孔246 和第二通孔247，用于为压滤料缸250供料，该设计避免了在压滤料缸250筒壁上开孔，使活塞240在运行过程中密封件不用往复经过进料口，防止因为密封件过孔而造成的密封件失效，提高了活塞240密封的使用寿命，提高了深度脱水系统的工作可靠性。

在一个实施例中，所述滤液机构250包括排水件410和滤水管420；

所述第一盖板241上设置第三通孔248，所述第三通孔248中设置有所述滤水管420，所述滤水管420和所述排水件410连接；

所述第二盖板242上设置有若干个第四通孔249，所述第二盖板242在靠近物料的一面上设置有滤布2410。

在本实施例中，滤水管420伸入到活塞240的空腔中，滤液机构400用于及时抽出挤压分离出的液相。当第一液压缸210向下滤压时，活塞240直接对压滤料缸250中的物料施压，物料中的液体便从第二盖板242上细微的第四通孔249渗到活塞240内部空腔中，此时压力缓缓上升，液相位于活塞240内部的空腔中，固相在活塞240的下方；当加压到设置阈值时候，对压滤油缸250 进行保压，通过排水件410和滤水管420吸出活塞240内的液相。本实施例通过滤液机构及时排出滤液，避免了滤液水二次返回滤饼导致含水率升高。

在一个实施例中，所述卸料机构500包括驱动滚筒510、从动滚筒520、滤带530和清洗件；

所述滤带530分别与所述驱动滚筒510和所述从动滚筒520的表面连接，所述机架100的底座120设置在所述驱动滚筒510和所述从动滚筒520之间，所述滤带530设置在所述底座120和所述挤压机构200的压滤料缸250之间；所述清洗件用于清洗所述滤带530。

压滤脱水完成后，第二液压缸220提升活塞240上行到位，第三液压缸230 提升压滤料250缸上行到位；驱动滚筒510向下回转，通过滤带520卸下挤压完成的物料，滤饼被推到底座120的卸料口中，通过转载设备运至下一流程；启动清洗件，对所述滤带530进行清洗。

在一个实施例中，提供了一种深度压榨脱水方法，所述深度压榨脱水方法应用于所述的深度压榨脱水设备，包括以下步骤S202～S218：

步骤S202，启动第二液压缸220，将活塞240带动至上限位。

步骤S204，开启进料机构330的阀芯320，将物料导入压滤料缸250中。

步骤S206，检测压滤料缸250内的压力值，当压力值达到设定的第一阈值时，关闭所述阀芯320。

步骤S208，启动第一液压缸210，带动所述活塞240挤压所述压滤料缸250 中的物料，当压滤料缸250内的压力值达到第二阈值时，暂停所述第一液压缸 210，对所述压滤料缸250中的物料进行保压。

步骤S210，启动所述滤液机构400的排水件410，通过滤水管420滤除所述活塞240内腔的液体。

步骤S212，继续挤压以及保压物料若干次，直到所述活塞240内没有液体渗出。

步骤S214，依次启动所述第二液压缸220和第三液压缸230，将所述活塞 240和所述压滤料缸250依次与挤压完成的物料分离。

步骤S216，启动驱动滚筒510，通过滤带530卸下挤压完成的物料。

步骤S218，启动清洗件，对所述滤带530进行清洗。

在本实施例中，深度压榨脱水方法可以分为三步：

一、进料过程

将活塞240带动至上限位，使压滤料缸250中有空间呈放物料。将进料机构的阀芯320打开，通过进料泵350将物料输送到压滤料缸250中。实时监测滤压料缸中的压力值，当压力值达到设定的第一阈值时，关闭所述阀芯320和进料泵350。

二、深度压滤

启动第一液压缸210，带动所述活塞240挤压所述压滤料缸250中的物料。实时监测滤压料缸中的压力值，当压力值达到设定的第二阈值时，对所述压滤料缸250中的物料进行保压，并将分离出的液相滤除干净；该方法既可避免滤压料缸内的压力过高，也避免了滤液水二次返回滤饼导致含水率升高。重复若干次滤压和保压，直到料饼符合含水率要求。

三、卸料过程

压滤脱水完成后，第二液压缸220提升活塞240上行到位，第三液压缸230 提升压滤料250缸上行到位；驱动滚筒510向下回转，通过滤带530卸下挤压完成的物料，滤饼被推到底座120的卸料口中，通过转载设备运至下一流程；启动清洗件，对所述滤带530进行清洗。

本实施例的方案深度脱水效果好，适应性广的特点，能够有效将滤饼内的间隙水分离出来，最终污泥含水率可以降到60％以下。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种深度压榨脱水设备，其特征在于，所述深度压榨脱水设备包括：

机架；

挤压机构，设置在所述机架上，用于挤压物料；

进料机构，与所述挤压机构连接，用于为挤压机构提供物料；

滤液机构，设置在所述挤压机构上，用于将挤压物料的产生液体滤除；

卸料机构，设置在所述挤压机构的排料处，用于卸出挤压成型的固体物料。

2.根据权利要求1所述的深度压榨脱水设备，其特征在于，所述机架包括横梁、底座和若干立柱；

所述立柱的两端分别连接所述横梁和所述底座，所述挤压机构设置在所述横梁上，且所述挤压机构与所述立柱滑动连接。

3.根据权利要求1所述的深度压榨脱水设备，其特征在于，所述挤压机构包括第一液压缸、第二液压缸、第三液压缸、活塞和压滤料缸；

所述第一液压缸一端连接所述活塞，另一端连接所述机架，所述第一液压缸用于挤压物料；

所述第二液压缸一端连接所述活塞，另一端连接所述机架，所述第二液压缸用于带动所述活塞；

所述第三液压缸一端连接所述压滤料缸，另一端连接所述机架；

所述活塞与所述压滤料缸滑动连接，所述进料机构用于为压滤料缸提供物料。

4.根据权利要求3所述的深度压榨脱水设备，其特征在于，所述活塞包括第一盖板、第二盖板、第一筒体和第一导向圈；

所述第一盖板上设置有所述第一导向圈，所述第一导向圈与所述机架的立柱滑动连接；所述第一盖板和所述第二盖板分别封住所述第一筒体的两端；

所述第一筒体与所述压滤料缸滑动连接；

所述第一液压缸和所述第二液压缸分别连接所述第一盖板。

5.根据权利要求4所述的深度压榨脱水设备，其特征在于，所述第一筒体上设置有密封槽，所述密封槽内设置有密封圈。

6.根据权利要求3所述的深度压榨脱水设备，其特征在于，所述压滤料缸包括筋板、第二筒体和第二导向圈；

所述筋板与所述第三液压缸连接；

所述第二筒体与所述活塞的第一筒体滑动连接；

所述第二导向圈与所述机架的立柱滑动连接。

7.根据权利要求4所述的深度压榨脱水设备，其特征在于，所述进料机构包括进料管、阀芯、阀座、第四液压缸和进料泵；

所述第一盖板上设置有第一通孔，所述第二盖板上设置第二通孔；

所述进料管设置在所述第一通孔中，所述阀座导通所述进料管和所述第二通孔；

所述阀座上设置有所述第四液压缸，所述第四液压缸连接所述阀芯，所述阀芯与所述第二通孔滑动连接；

所述进料泵与所述进料管连接，用于为所述压滤料缸供料。

8.根据权利要求4所述的深度压榨脱水设备，其特征在于，所述滤液机构包括排水件和滤水管；

所述第一盖板上设置第三通孔，所述第三通孔中设置有所述滤水管，所述滤水管和所述排水件连接；

所述第二盖板上设置有若干个第四通孔，所述第二盖板在靠近物料的一面上设置有滤布。

9.根据权利要求1所述的深度压榨脱水设备，其特征在于，所述卸料机构包括驱动滚筒、从动滚筒、滤带和清洗件；

所述滤带分别与所述驱动滚筒和所述从动滚筒的表面连接，所述机架的底座设置在所述驱动滚筒和所述从动滚筒之间，所述滤带设置在所述底座和所述挤压机构的压滤料缸之间；所述清洗件用于清洗所述滤带。

10.一种深度压榨脱水方法，其特征在于，所述深度压榨脱水方法应用于权利要求1-9任一所述的深度压榨脱水设备，包括以下步骤：

启动第二液压缸，将活塞带动至上限位；

开启进料机构的阀芯，将物料导入压滤料缸中；

检测压滤料缸内的压力值，当压力值达到设定的第一阈值时，关闭所述阀芯；

启动第一液压缸，带动所述活塞挤压所述压滤料缸中的物料，当压滤料缸内的压力值达到第二阈值时，暂停所述第一液压缸，对所述压滤料缸中的物料进行保压；

启动所述滤液机构的排水件，通过滤水管滤除所述活塞内腔的液体；

继续挤压以及保压物料若干次，直到所述活塞内没有液体渗出；

依次启动所述第二液压缸和第三液压缸，将所述活塞和所述压滤料缸依次与挤压完成的物料分离；

启动驱动滚筒，通过滤带卸下挤压完成的物料；

启动清洗件，对所述滤带进行清洗。

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